Preparation and properties of ceramic and surface modified ceramic membranes

No abstract available

Effect of Sintering Temperature on Membranes Manufactured with Clays for Textile Effluent Treatment

The aim of this work is to use cheap raw materials, such as kaolin and ball clay, for the manufacture of ceramic membranes for application in effluent treatment from textile industry and to evaluate the influence of sintering temperature in the structural and morphological characteristics of those membranes. The ceramic mass was characterized by X-ray diffraction and thermal analysis. The membranes were characterized by scanning electron microscopy, Hg porosimetry, and water permeability with desalinated water. The variation in the sintering temperature directly affected the structural and morphological characteristics of the membranes. The increase in sintering temperature of the membranes has raised the average pores diameter from 0.116 to 0.179 µm but decreased the porosity of the membrane, from 40.30 to 25.16% for temperatures from 900 to 1100°C, respectively. The reduction in porosity of the membrane affected the water permeated flux and decrease from 35.82 Kg/h·m2 (at 1000°C) to 15.68 Kg/h·m2 (at 1100°C). All the membranes have been applied with success in the effluent treatment from textile industry, resulting in the decrease in turbidity and discoloration, reaching approximately 100% of rejection of solid particles

Avaliação de amidos modificados empregados na mineração para aplicação em fluidos de perfuração de poços de petróleo

Amidos e seus derivados são utilizados em praticamente todos os setores industriais. Na indústria petrolíferapodem ser empregados como aditivos controladores de filtrado, os quais controlam eficazmente a perda defluido para a formação rochosa adjacente. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o uso de amidos, demandioca e de milho, utilizados na mineração, como redutor de filtrado em fluidos de perfuração poliméricospara poços de petróleo e gás. O estudo foi realizado em três etapas: na primeira etapa, cinco diferentes tiposde amidos modificados foram caracterizados por meio dos ensaios de viscosidade e índice de solubilidade emágua; na segunda, as amostras de amido foram avaliadas de acordo com a norma da Petrobras (PE-2POC-00727-0) e, na terceira e última etapa, as amostras que, atenderam as especificações da norma, foram avaliadasnas concentrações de 0 a 9g/350mL de água, em uma formulação típica de fluido polimérico visandoavaliar as propriedades reológicas e de filtração. Os dados obtidos foram comparados com um fluido poliméricoaditivado com amido comercial. Os resultados demonstraram que dentre as cinco amostras estudadas,apenas a denominada de CMAN-AV foi considerada aprovada na norma e, quando adicionada ao fluidopolimérico conferiu propriedades reológicas e de filtração semelhantes ao fluido aditivado com o amidocomercial. Dessa forma, conclui-se que a amostra CMAN-AV pode ser utilizada como redutor de filtrado emfluido de perfuração polimérico.Palavras-chave: amidos, redutor de filtrado, fluido polimérico

Avaliação das composições de massas argilosas a partir da incorporação de resíduo da indústria de cerâmica vermelha na obtenção de membranas cerâmicas tubulares

O descarte inapropriado de resíduos das indústrias da cerâmica vermelha é bastante elevado. Um dos maioresdesafios da atualidade é a investigação de processos para a obtenção de materiais alternativos, que permitamo emprego destes resíduos na fabricação de novos materiais. Este trabalho tem como objetivo estudar composiçõesde massas argilosas a partir da incorporação de resíduo da indústria de cerâmica vermelha para uso emmembranas cerâmicas tubulares. Foram estabelecidas duas composições de massa cerâmica; composição A(50% de resíduo) e composição B (70% de resíduo). As análises granulométricas das massas cerâmicas apresentaramum tamanho médio de partículas que prever membranas na escala de microfiltração. Outro fatorobservado está relacionado ao aumento da quantidade de resíduo, o mesmo, favoreceu a diminuição da plasticidadena massa cerâmica. Observou-se também um aumento na porosidade aparente, provavelmente pelopossível crescimento do número de poros maiores, decorrentes da temperatura elevada de sinterização e dopróprio aumento da quantidade de resíduo

Membranas microporosas híbridas assimétricas: influência da argila na morfologia das membranas

Neste trabalho, foram obtidas membranas híbridas de poliamida6 (PA6) com 1%, 3% e 5% em peso de argilana forma de filmes finos por meio da técnica de inversão de fases. As membranas híbridas foramcaracterizadas por difração de raios-X (XRD), espectroscopia na região do infravermelho com transformadade Fourier (FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (SEM),porosimetria por intrusão de mercúrio (MIP) e ângulo de contato. Por meio do XRD, foi possível perceberque as membranas híbridas sugerem uma estrutura esfoliada e/ou parcialmente esfoliada. Os espectros deFTIR das membranas híbridas permaneceram inalterados, exceto pelo aumento na intensidade dos picos em800, 1033 e 1095 cm-1 provavelmente referente à camada octaédrica e a vibração do estiramento do grupo Si-O-Si da argila. Por DSC foi observado que praticamente não houve alteração da temperatura de fusãocristalina das membranas híbridas em relação à membrana de PA6 pura. A partir das fotomicrografias obtidaspor SEM, foi ilustrada a obtenção de membranas microporosas assimétricas com a formação de uma pelefiltrante e um suporte poroso ao longo da seção transversal. Além disso, a adição da argila provocou umaumento na quantidade e distribuição uniforme dos poros existentes na superfície e seção transversal destasmembranas. Por MIP, observou-se que a presença da argila nas membranas ocasionou um aumento nosdiâmetros médio dos poros. Por meio do ângulo de contato, verificou-se que as membranas híbridasapresentaram maiores ângulos de contato para a água destilada quando comparadas aos ângulos obtidos como óleo sintético. As membranas híbridas obtidas apresentaram uma morfologia com porosidade adequadapara aplicação em processos de microfiltração

Membranas de poliétersulfona/argila e sua permeabilidade à água

Membranas podem ser consideradas películas poliméricas ou inorgânicas que funcionam como uma barreirasemipermeável para uma filtração em escala molecular, separando duas fases e restringindo, total ou parcialmente,o transporte de uma ou várias espécies químicas (solutos) presentes na solução. Portanto, o objetivodeste trabalho é produzir membranas de poliétersulfona (PES) e poliétersulfona / argila pela técnica de inversãode fase e avaliar a presença de argila na obtenção de membranas para o tratamento de efluentes líquidos.O solvente utilizado foi a dimetilformamida (DMF) e argilas utilizadas foram Brasgel PA (MMT) e CloisiteNa (CL Na) nas proporções de 3 a 5% (em peso). Por difração de raios-X (DRX), as membranas com 3% dasargilas MMT e CL Na aparentemente apresentaram estruturas parcialmente esfoliadas; para a composiçãocom 5% de CL Na observou-se um pequeno pico, que indica que esta é, possivelmente, uma estrutura intercaladaou microcompósito. A partir dos resultados de microscopia eletrônica de varredura (MEV), visualizou-se que a superfície da membrana de PES puro apresentou uma estrutura aparentemente sem poros, noaumento utilizado e, uma superfície sem rugosidade quando comparada com às membranas com argila. Asmedidas de ângulo de contato indicaram que a inclusão da argila alterou a capacidade de molhamento dasmembranas. O fluxo com água destilada para todas as membranas iniciou alto e ao longo do tempo chegou aum patamar de estabilização. Assim, pôde-se concluir que a presença e o teor de argila alteraram a morfologiada membrana, contribuindo para um aumento do fluxo de água

Caracterização de argilas de novos jazimentos situados em Parelhas/RN, Brasil, visando aplicação na indústria cerâmica

O Estado do Rio Grande do Norte, mais especificamente no município de Parelhas, Brasil, a indústria cerâmicajá é bastante consolidada, crescendo ano após ano. Entretanto, o estímulo do setor tem provocado aceleradaexaustão das jazidas de argilas locais utilizadas pela indústria e, por conseguinte, ameaçando a manutençãoda indústria cerâmica no município e na região Seridó. Por esta razão, tem-se aprofundado o interesse debuscar novos jazimentos de argilas, a fim de suprir as suas demandas atuais e futuras. Recentemente, foramdescobertos novos jazimentos no município, todavia, estas argilas não têm sido devidamente caracterizadas,causando prejuízos tanto a qualidade final do produto, como ao seu pleno aproveitamento industrial. Assim,este trabalho tem como objetivo caracterizar física, química e mineralogicamente argilas extraídas de trêsnovos jazimentos do município de Parelhas/RN, com a finalidade de classificá-las visando sua aplicação naindústria de cerâmica vermelha da região. As amostras foram beneficiadas por secagem a 60 °C, seguida demoagem e peneiramento em malha de 200 mesh. Então, foram caracterizadas por fluorescência de raios-x,difração de raios-x, análise termogravimétrica e diferencial, análise granulométrica, perda ao fogo e plasticidade.Os constituintes das amostras identificados por fluorescência de raios X foram SiO2, Al2O3, Fe2O3,MgO, K2O, CaO e TiO2. Os difratogramas de raios-X revelaram a presença predominante dos argilomineraisesmectita, feldspato, caulinita e quartzo nas amostras. A perda de massa total para as amostras variou entre14% a 22,65%. A distribuição de partículas variou entre 0,2 a 40 μm, com diâmetro médio entre 6 e 16 μm.As amostras são classificadas como altamente plásticas e apresentam viabilidade para serem utilizadas naindústria de cerâmica vermelha.Palavras-chave: Argilas; Técnicas de caracterização; Parelhas/RN; Indústria Cerâmica

Influência de diferentes solventes na síntese de mulita por sol-gel

Mulita é um material que tem recebido atenção especial devido às suas propriedades químicas, físicas e mecânicas, que estão correlacionadas com o método de síntese utilizado. O método sol-gel destaca-se frente aos outros métodos químicos devido à possibilidade de obtenção de materiais com elevado grau de pureza e baixas temperaturas de síntese. Sendo assim, este trabalho teve por objetivo a análise dos solventes água, álcool etílico, álcool isopropílico e tetrahidrofurano, na obtenção de mulita por meio da rota sol-gel. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), análise termogravimétrica e diferencial (TG/ATD), adsorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os resultados mostraram que a mulita foi sintetizada com todos os solventes, porém, o uso dos álcoois como solvente proporcionou a obtenção das amostras mais cristalinas, com as menores perdas de massa, com uma morfologia formada por agregados e partículas individualizadas.Palavras-chave: Síntese. Sol-gel.  Mulita.  Solventes.

Membranas de fibra oca de polietersulfona: efeito do líquido interno e da adição de argila

As membranas poliméricas vêm sendo bastante utilizadas no processo de tratamento de efluentes em todomundo, solucionando problemas médicos, sociais e ambientais. Sendo assim, membranas de fibra oca foramproduzidas a partir da polietersulfona (PES), adicionando a argila Cloisite Na – CLNa e também inserindo osolvente N,N dimetilformamida (DMF), com o intuito de modificar a morfologia da membrana. A argila foicaracterizada por fluorescência de raios-X (FRX) e difração de raios-X (DRX). Por FRX, ficou visto que aargila apresentou característica naturalmente sódica e com pouco materiais acessórios. O DRX mostrou que aCloisite Na possui característica de uma argila montmorilonita contendo íons Na+. As membranas foramcaracterizadas por ângulo de contato (membrana plana), microscopia eletrônica de varredura (MEV) emedidas de fluxo. Por meio das medidas do ângulo de contato foi visto que a presença de argila favoreceu aum aumento da hidrofilicidade das membranas. Nas membranas de fibra oca, foi observado por MEV que apresença da argila modificou a morfologia da membrana, alterando a uniformidade dos “fingers” e dosmacroporos e modificando a camada densa no centro do suporte poroso, A adição do ácido no líquido internomodificou ainda mais a morfologia, diminuindo a camada densa no centro do suporte poroso da membrana etambém alterando os “fingers” e os macroporos, tendo uma maior uniformidade dos mesmos em relação amembrana sem a presença do DMF no líquido interno. A partir das medidas de fluxo foi possível observarque a membrana contendo 5% de CLNa com a presença do solvente no líquido interno obteve um maiorfluxo com o tempo, isto ocorreu devido à morfologia mais uniforme apresentada da membrana.Palavras-chave: polietersulfona, membranas, fibra oca, medidas de fluxo

Mixture model applied to the development of polymeric fibre diaphragms

The extraction and use of asbestos have been banned around the world because of its damage effects to the human health, it leads to studies of new materials in order to replace asbestos in several processes. The objective of this paper is to apply the simplex lattice planning and the mixture model in the manufacture of diaphragms. A mixture model was performed according to the simplex lattice, using four polyethylene microfibers (MF's) of different lengths, with 1st degree polynomial, adding inner and central points and a repetition, generating 18 mixtures. The results showed that microfibers of greater length have a greater influence on the diaphragms properties, presenting a more significant result on permeability. From the linear regression it was possible to estimate a mathematical model combining the three properties of the diaphragm, presenting a correlation of 92.12%.Keywords: Simplex lattice, model, polymeric diaphragm, microfibers.